IEC 61724标准解读:光伏监测指南

导言

光伏监测系统的作用不仅仅是记录太阳辐照度。其测量数据用于评估电站性能、识别潜在损失并支持性能评价。在实际项目中,挑战不仅仅是选择精确的传感器。监测等级、所需参数、传感器安装、校准和数据质量都会影响所采集数据是否具有代表性和实用性。.

IEC 61724 不仅仅是传感器规格。IEC 61724-1:2021 提供了光伏系统性能监测的框架,涵盖监测设备、测量方法、数据质量和监测等级。所需的测量配置可能因光伏系统配置和监测目的而异。例如,双面系统可能需要额外的辐照度测量以考虑背面贡献。.

本指南阐述了IEC 61724的主要要求,并将其与实际传感器选型相结合。内容涵盖监测等级、辐照度与温度测量、风速与污积监测、传感器安装、校准、数据采集,以及指定光伏监测系统时的关键检查要点。有关太阳辐射测量的ISO 9060和ISO 9847要求的更多详细信息,请参阅我们的指南: 太阳辐射测量标准:ISO 9060 与 ISO 9847.

IEC 61724 对光伏监测系统意味着什么?

IEC 61724-1:2021 提供了监测光伏系统性能的要求和建议。它涵盖了从光伏系统采集有意义的性能数据所需的设备、测量方法、监测参数和数据质量。在实际项目中,它提供了一个通用框架,用于确定应测量什么以及监测系统应如何配置。.

这不仅仅是传感器的问题。光伏监测数据的价值取决于完整的测量过程:传感器 → 安装 → 数据采集 → 数据质量 → 性能分析。例如,即使辐照度传感器很精确,如果安装位置不当、维护不善或连接到记录测量数据不正确的系统,也无法提供具有代表性的数据。同样的原则适用于温度、风速和积灰测量。.

For equipment selection, the monitoring class and required measurement parameters should be defined before selecting individual sensors. This provides a practical basis for matching sensor accuracy, measurement range, installation method, communication interface, and maintenance requirements to the actual PV project.For projects in hot climates, High Temp Solar Monitoring explains how to select temperature sensors and monitoring equipment for solar installations exposed to extreme heat.For projects in hot climates, High Temp Solar Monitoring explains how to select temperature sensors and monitoring equipment for solar installations exposed to extreme heat.

IEC 61724-1:2021:有哪些变化?

对于任何指定光伏监测系统的人来说,2021 版之所以重要,是因为其中的一些变化会影响监测等级、辐照度测量和积灰测量的配置方式。您无需阅读每一条款就能理解实际影响。在选择和运用光伏监测传感器时,有三个领域尤为相关。.

C 级被移除

IEC 61724-1:2021 使用 A 级和 B 级监测系统,而上一版中的 C 级类别已被移除。因此,在为项目定义测量设备和传感器要求之前,需要先确定监测等级。.

双面光伏监测

双面组件的前后表面均接收辐射。对于这些系统,监测配置可能需要根据光伏设计和监测目的考虑背面辐照度和反射辐射。这使得传感器类型、测量位置和安装几何结构比单纯根据精度规格选择传感器更为重要。.

辐照度和积灰测量

2021 版还更新了与辐照度测量和积灰评估相关的要求。在实际项目中,这些测量不仅取决于传感器本身,还取决于校准、安装、清洁和长期测量稳定性。因此,辐照度和积灰传感器应被视为完整监测配置的一部分,而非独立仪器。.

实际要点很简单:首先确定监测等级和所需测量参数,然后选择与之匹配的传感器和安装方法。当电站使用双面组件或需要更详细的性能分析时,这一点尤为重要。关于屋顶光伏性能评估中传感器选型、安装和气象数据的实用指南,请参阅我们的 屋顶太阳能监测指南.

IEC 61724 A 级与 B 级

A 级比 B 级提供更严格的监测要求。差异主要体现在光伏监测系统所需的测量质量、监测设备、安装控制和维护方面。.

监测级别更高的测量质量中等测量质量
设备要求更严格较宽松
安装更严格的测量条件控制更简单的要求
维护更严格较宽松
主要用途详细性能监测一般性能监测

电站容量本身并不决定监测等级。项目目的、所需测量质量、光伏配置和性能评估要求应综合考虑。较大的电站并不自动需要 A 级,正如较小的电站并不自动限于 B 级。.

IEC 监测等级与总辐射表等级

购买总辐射表时容易忽略的一点:IEC 61724 A/B 级和 ISO 9060 A/B 级不是相同的分类。.

IEC 61724 A 级和 B 级描述的是光伏性能监测系统,而 ISO 9060 A 级和 B 级描述的是总辐射表的性能分类。这两种分类都与测量质量相关,但适用于不同的对象。.

在指定辐照度传感器时,这一区别很重要。首先确定光伏项目的监测要求。然后根据所需的测量性能、适用的 ISO 分类、测量平面、校准和安装条件选择总辐射表。.

如果您正在比较 A 级和 B 级总辐射表,我们的指南“A级与B级总辐射表:您需要哪一种?”解释了两种 ISO 9060 分类之间的区别以及购买前需要检查的实际要点。.

IEC 61724 光伏监测中使用哪些传感器?

光伏监测系统使用不同的传感器来测量辐照度、组件温度、天气状况和积灰。所需的配置因监测等级和光伏电站设计而异。传感器选型应从性能分析所需的参数入手。.

POA辐照度传感器

POA辐照度测量光伏组件同一平面上接收的太阳辐射。它为阵列可用的太阳能提供参考,是性能分析的重要输入。.

传感器倾角和朝向应与光伏阵列匹配。还应避免遮挡和障碍物。. 烟台传感器 TBQ-2C 是一款专为太阳辐射测量设计的热电堆总辐射表,可用于光伏辐照度监测。.

GHI测量

GHI测量水平面上接收的太阳辐射。它为站点太阳能资源提供参考,可支持光伏性能分析。.

GHI和POA不应被视为可互换的测量值。GHI使用水平参考面,而POA跟随光伏阵列的朝向。TBQ-2C可用于全球太阳辐射测量。.

模块温度传感器

组件温度影响光伏电力输出,且可能与环境空气温度存在显著差异。直接测量组件在解读功率输出变化时能提供更有用的信息。.

传感器应与代表性组件保持良好热接触。Yantai Sensor的组件温度传感器支持光伏环境监测,而 XF500S-CWB 将组件温度测量集成到紧凑型光伏监测系统中。.

环境温度与气象传感器

环境温度为光伏性能分析提供基础环境信息。风速和风向有助于解释组件散热情况及现场条件变化。.

XF500S-CWB将环境温度、湿度、组件温度、风速、风向、大气压力和POA辐射集成于一个紧凑的监测单元中。适用于需要单台设备获取多项光伏环境参数的项目。.

积灰传感器

灰尘及其他表面污染物会减少到达光伏组件的辐射量。积灰传感器有助于量化这一影响,并为清洗决策提供有用数据。.

尘埃LV 专为光伏组件污染监测而设计。通过光学测量追踪表面污染情况,并提供污染状态指数以实现持续监测。.

双面光伏的背面辐照度与反照率

双面组件背面同样接收辐射。因此,根据光伏布局和评估目的,监测可能包括背面辐照度或反射辐射。.

在此应用中,传感器位置尤为重要,因为背面辐射随组件高度、行间距、地表及周围条件而变化。. RYQ-3 可配置用于需要额外辐射测量的光伏辐射监测应用。.

如何将光伏参数与传感器匹配?

传感器选型应首先从需要测量的参数出发,然后考虑光伏电站设计、监测目的、测量质量和安装条件。下表为常见光伏监测参数与合适传感器类型的匹配提供了实用参考。.

光伏参数所提供的信息典型传感器
POA辐照度光伏阵列平面接收的太阳辐射总辐射表/辐照度传感器
GHI水平面上的太阳辐射测温仪
组件温度光伏组件的工作温度组件温度传感器
环境温度周围空气温度温度传感器
湿度现场湿度和环境条件湿度传感器
风速空气流动与组件冷却条件风速计
风向局部气流条件风向传感器
积尘组件表面污染及相关损失积灰传感器
背面辐照度双面组件背面可获得的辐射辐照度传感器
反照率地表反射的辐射反照率测量系统

光伏电站需要多少传感器?

每个光伏电站没有固定的传感器数量。所需数量取决于监测等级、电站规模、现场布局、组件朝向、跟踪器配置、双面设计和局部环境变化。.

一种实用的方法是布置足够的传感器以捕捉光伏场区内有意义的差异。目标不是安装尽可能多的传感器,而是为所监测的区域获取具有代表性的测量数据。.

因此,在采购时,传感器数量应与电站布局和监测要求一并确定,而非仅根据电站容量来选择。.

光伏监测传感器应安装在何处?

传感器 placement 直接影响所采集数据是否能代表光伏场区。因此,每个传感器应根据其测量对象和阵列周围的条件进行安装。.

辐照度传感器

将辐照度传感器安装在与所监测光伏阵列相同的平面和朝向。避免组件、结构、树木或其他设备的遮挡,并保持传感器便于清洁和检查。.

模块温度传感器

将传感器牢固安装在具有代表性的光伏组件上,并与组件表面保持稳定的热接触。所选组件应反映监测区域的典型运行条件,而非阵列中的特殊位置。.

风速风向传感器

选择气流畅通的位置,使传感器远离结构、设备或其他局部湍流源。安装高度应适合光伏布局和测量目的。.

积灰传感器

将积灰传感器放置在灰尘暴露情况能代表所监测光伏组件的位置。应便于清洁、检查和定期维护。.

传感器精度、校准与维护

传感器在纸面参数上可能表现良好,但在现场仍可能提供糟糕的数据。在比较光伏监测传感器时,请检查测量范围、响应、稳定性、工作条件以及适用于该项目的测量要求。传感器规格需要在其实际安装条件下具有合理性。.

检查精度

精度只是数据表上的一个数字。还应关注测量范围、响应时间、稳定性和工作温度。对于辐照度传感器,测量性能和安装条件尤为重要,因为微小误差可能影响后续的性能分析。.

检查校准

在下单前索取校准证书。同时值得检查校准日期、可追溯性以及建议的再校准周期。当监测数据将用于长期电站评估或与其他测量记录进行比较时,这些细节尤为重要。.

检查维护

大多数维护工作较为简单:保持感应表面清洁、检查传感器位置、检查电缆和连接器,并确保安装未发生偏移。所需频率取决于现场情况。多尘场所可能需要更频繁的清洁,而暴露在户外的设备需要定期检查天气或机械损伤。.

传感器精度只是测量质量的一部分。安装、校准和维护同样影响最终数据。.

IEC 61724数据如何支持光伏性能分析?

一旦监测系统投入运行,每个传感器提供性能图景中的不同信息。辐照度显示光伏阵列可获得的太阳能总量,而组件温度有助于解释输出中与温度相关的变化。风速及其他环境测量为不断变化的现场条件提供背景信息,污渍数据则有助于识别由灰尘和表面污染造成的损失。.

当这些测量数据与电站的电力输出一起分析时,其价值会大大提高。IEC 61724提供了收集和使用这些数据的通用框架,使跟踪性能、调查异常输出以及理解发电量变化背后的因素变得更加容易。这就是传感器选择至关重要的原因。测量数据的质量和代表性直接影响性能分析的质量。.

结论

IEC 61724为收集和使用光伏性能数据提供了实用框架。对于监测项目而言,关键在于将监测等级和光伏配置与正确的测量参数、传感器规格、安装条件和维护计划相匹配。良好的监测取决于整个测量方案,而不仅仅是传感器规格。.

YanTai Sensor为光伏监测应用提供辐照度、温度、气象和污渍传感选项,可根据项目需求提供不同的测量范围和通信接口。. 联系Yantai Sensor 并与我们的团队分享您的光伏电站配置和监测参数。我们可以帮助您讨论适合您项目的传感器方案。.

常见问题

所需传感器取决于监测等级、光伏配置和项目目标。常见测量参数包括POA辐照度、组件温度和电输出。当项目需要时,可增加环境温度、风速、湿度、积灰和后侧辐照度测量。双面电站可能需要额外的辐射测量。首先明确监测需求,然后选择合适的传感器类型和规格。.

IEC 61724 A级和B级描述了光伏性能监测要求的不同等级。其差异涉及测量质量、设备要求、安装条件和监测实践。适用等级取决于预期用途和所需测量质量,而非仅取决于电站容量。在采购传感器时,请确保传感器规格和监测配置与所选IEC 61724监测等级保持一致。.

首先确定所需的辐射测量类型,例如 POA 或 GHI。然后检查传感器的测量范围、精度、响应、稳定性、光谱特性、校准和安装要求。对于 POA 监测,传感器应安装在与被监测光伏阵列相同的平面上。所需的测量性能还应与适用的监测等级一并考虑。.

辐照度传感器应安装在使其测量值能够代表所监测光伏阵列的位置。对于POA测量,其平面和朝向应跟随被监测阵列。避免来自组件、结构、树木和其他设备的遮挡。传感器还应保持可接近,以便进行清洁、检查和对准校验。即使传感器本身具有良好的规格,定位不当也可能引入测量误差。.

并非所有光伏监测传感器都有通用的校准周期。合适的校准周期取决于传感器类型、测量要求、运行环境以及制造商的建议。采购时,请确认是否提供校准证书、校准是否可溯源、校准日期以及建议的再校准周期。定期验证对于长期光伏性能监测尤为重要。.

一些紧凑型光伏气象站集成了多项测量功能,例如环境温度、湿度、风速、风向、气压和太阳辐射。这可以简化安装和数据采集。然而,一体化设备并不自动适用于每个监测项目。在选择一体化气象站还是分体式传感器之前,请检查所需参数、测量性能、传感器布置、通信接口和监测等级。.

双面光伏电站可能需要额外测量,因为背面也有助于发电。根据项目情况,监测可包括背面辐照度、反射辐射或反照率。合适的设置取决于组件排列、行间距、地面条件、跟踪器配置和监测目标。传感器放置尤为重要,因为背面辐照度在光伏场不同区域可能有所变化。.

首先确认所需的测量参数,其次是传感器量程、精度、稳定性、环境限值、校准文档、安装要求和通信接口。还应确认与数据采集器或SCADA系统的兼容性。对于户外光伏项目,需考虑防护外壳、电缆连接、清洁通道和长期维护。这些细节会直接影响监测数据的质量和可用性。.

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